JP2009278354A - 通信装置、通信方法、プログラム、および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】通信装置、通信方法、プログラム、および通信システムを提供すること。
【解決手段】通信相手から送信された複数の単位データを含むデータフレームを受信する受信部と、前記受信部により受信されたデータフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断する判断部と、送信権を獲得する送信権獲得部と、前記判断部により少なくともいずれかの単位データにデータ損失があったと判断された場合、前記送信権獲得部により獲得された送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成する生成部と、を通信装置に設ける。
【選択図】図６

Description

本発明は、通信装置、通信方法、プログラム、および通信システムに関する。

近日、高速無線通信を実現するためのＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｎが検討されている。かかるＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいては、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の伝送効率を図るために、パケットアグリゲーションおよびセレクティブＡＣＫなどの再送制御方式が併用される見込みである。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいては、通信装置が双方向に通信を行うためのプロトコルとして、Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ（以下、ＲＤ方式）が提案されている。

より詳細には、ＲＤ方式は、通信路における送信権（アクセス権）をＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）手順などで獲得したイニシエータがレスポンダに対して送信権の付与（ＲＤ Ｇｒａｎｔ：以下、ＲＤＧ）を行う方式である。かかるＲＤ方式によれば、イニシエータが獲得した送信機会（ＴｘＯＰ）におけるレスポンダによる送信が可能となり、双方向通信における衝突確率を低減できる点で有効である。

なお、ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣ層においては、送信側の上位レイヤから与えられたパケットを受信側の上位レイヤに順番に届けることが求められている。このため、受信側は、変動する無線通信路を経て重複あるいは逆順に到着したパケットを、送信側で付与されたシーケンス番号に従って整列させた後、受信側上位レイヤに供給する。

「ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ」 Ｔｈｅ ８０２．１１ｎ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｔｈｅ ８０２ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ

しかし、ＲＤ方式においては、レスポンダに対するＲＤＧの行い方に自由度があり、レスポンダに対してどのような場合にＲＤＧを行なうかについては具体的に検討されていなかった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、所定条件を満たす場合に送信権の付与を行なうことにより、スループットの向上を図ることが可能な、新規かつ改良された通信装置、通信方法、プログラム、および通信システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、通信相手から送信された複数の単位データを含むデータフレームを受信する受信部と、前記受信部により受信されたデータフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断する判断部と、送信権を獲得する送信権獲得部と、前記判断部により少なくともいずれかの単位データにデータ損失があったと判断された場合、前記送信権獲得部により獲得された送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成する生成部と、を備える通信装置が提供される。

前記通信装置は、前記判断部による判断結果を記憶する記憶部をさらに備え、前記生成部は、前記送信権獲得部により送信権が獲得されると、前記記憶部に記憶されている判断結果に基づいて前記付与データを生成してもよい。

前記単位データの各々には連続的な識別情報が含まれ、前記記憶部は、データ損失が無かったと前記判断部により判断された単位データの識別情報を記憶し、前記生成部は、前記記憶部に記憶されている識別情報が不連続である場合に前記付与データを生成してもよい。

前記通信装置は、前記判断部による判断結果を前記通信相手に送信する送信部をさらに備えてもよい。

前記受信部は、複数の通信装置が無線ネットワークを形成するための管理情報を前記通信相手から受信し、前記生成部は、前記通信相手に自装置宛のデータが存在することが前記管理情報に記載されている場合に前記付与データを生成してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、通信相手から送信された複数の単位データを含むデータフレームを受信するステップと、前記データフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断するステップと、送信権を獲得するステップと、前記単位データのいずれかにデータ損失があったと判断した場合、前記送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成するステップと、を含む通信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、通信相手から送信された複数の単位データを含むデータフレームを受信する受信部と、前記受信部により受信されたデータフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断する判断部と、送信権を獲得する送信権獲得部と、前記判断部により少なくともいずれかの単位データにデータ損失があったと判断された場合、前記送信権獲得部により獲得された送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成する生成部と、として機能させるためのプログラムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の単位データを含むデータフレームを送信する第１の通信装置と、前記データフレームを受信する受信部、 前記受信部により受信されたデータフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断する判断部、送信権を獲得する送信権獲得部、および、前記判断部により少なくともいずれかの単位データにデータ損失があったと判断された場合、前記送信権獲得部により獲得された送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成する生成部、を備える第２の通信装置と、を備える通信システムが提供される。

以上説明したように本発明にかかる通信装置、通信方法、プログラム、および通信システムによれば、所定条件を満たす場合に送信権の付与を行なうことにより、スループットの向上を図ることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態の概要
（無線通信システムの構成）
（ＲＤ方式）
〔２〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
（レスポンダ側）
（イニシエータ側）
〔３〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
〔４〕まとめ

〔１〕本実施形態の概要
（無線通信システムの構成）
まず、図１を参照し、本実施形態にかかる無線通信システム１（通信システム、ＢＢＳ）について概略的に説明する。

図１は、本実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を示した説明図である。図１に示したように、当該無線通信システム１は、複数の無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂを含む（以下、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂを特に区別する必要が無い場合、単に無線通信装置１０と総称する。）。ここでは、各無線通信装置１０が例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｎに規定される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式により相互に無線通信を行う例を説明する。

また、図１においては、無線通信装置１０ＢがハードディスクレコーダなどのＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）貯蔵装置であり、無線通信装置１０Ａが表示装置である例を示している。この場合、無線通信装置１０ＢがＨＤストリームを無線で無線通信装置１０Ａへ送信し、無線通信装置１０ＡがＨＤストリームに基づいて画像を表示し、無線通信装置１０Ａに表示された画像をユーザが鑑賞するという利用形態が想定される。

より詳細には、無線通信装置１０は、例えばキャリアセンスをベースとしてパケット衝突を回避するＣＳＭＡ／ＣＡ方式により一定期間にわたる送信権を獲得し、一定期間内に送信を行なうことが許容される。ただし、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、双方向にトラヒックが発生している際に同時送信が行なわれるとパケット衝突が生じてしまう場合があった。

ここで、図１に示した無線通信システム１においても、無線通信装置１０Ｂから無線通信装置１０ＡのＨＤストリームだけでなく、ＴＣＰプロトコルに基づく無線通信装置１０Ａから無線通信装置１０Ｂへの通信もある程度発生する。したがって、図１に示した無線通信システム１において単にＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いるだけでは、上述したようなパケット衝突やコンテンションウィンドウの増大による伝送効率の悪化から、スループットが低下する。

このため、図１に示した無線通信システム１においては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて提案されているＲＤ方式が適用される。以下、かかるＲＤ方式について図２〜図４を参照して説明する。なお、図１においては通信装置の一例として無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂを示したに過ぎず、通信装置はかかる例に限定されない。例えば、通信装置は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、図１においては通信装置の一例として示した無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂが無線通信を行う例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、複数の通信装置が有線により通信を行う場合にも本発明を適用可能である。

（ＲＤ方式）
図２は、ＲＤ方式による通信の流れの一例を示した説明図である。まず、ＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）などにより送信権を獲得している無線通信装置１０Ｂが、アグリゲーションパケット３２（Ａ−ＭＰＤＵ）を送信する。ここで、アグリゲーションパケット３２には、送信権を無線通信装置１０Ａに付与する旨、および送信権の残り時間が記載されているものとする。具体的には、送信権を無線通信装置１０Ａに付与する旨は、図３および図４に示すように、ＭＡＣヘッダ中のＨＴＣｏｎｔｒｏｌに含まれるＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵに記載される。

図３は、ＭＡＣヘッダの構成例を示した説明図である。図４は、ＭＡＣヘッダ中のＨＴＣｏｎｔｒｏｌの構成例を示した説明図である。図３に示したように、ＭＡＣヘッダは、ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ、Ａｄｄｒｅｓｓ１〜３、ＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌ、Ａｄｄｒｅｓｓ４、ＱｏｓＣｏｎｔｒｏｌ、およびＨＴＣｏｎｔｏｒｏｌを含み、ＦｒａｍｅＢｏｄｙおよびＦＣＳが付加されている。なお、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤには送信権の残り時間ｔが記載される。

また、図４に示したように、ＨＴＣｏｎｔｏｒｏｌは、ＬｉｎｋＡｄａｐｔａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ、ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＰｏｓｉｔｉｏｎ、ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＳｅｑｕｅｎｃｅ、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ、ＣＳＩ／Ｓｔｅｅｒｉｎｇ、ＮＤＰＡｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ、ＡＣＣｏｎｓｔｒａｉｎｔ、およびＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵを含む。図２においては、かかるＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵに「１」が記載されることにより、送信権が無線通信装置１０Ａに付与されることを示している。

ここで、図２を参照してＲＤ方式の説明に戻ると、ＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵに「１」が記載されているアグリゲーションパケット３２を受信した無線通信装置１０Ａは、アグリゲーションパケット３２に応答するブロックＡＣＫ３４を送信する。ここで、無線通信装置１０Ａは送信意思を有するため、ブロックＡＣＫ３４のＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵに「１」を記載している。さらに、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂにより送信権が付与されているため、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｂｕｒｓｔ内においてアグリゲーションされていないパケット３６を送信する。

そして、無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ａからパケット３６を受信すると、パケット３６に応答するＡＣＫ３８を送信する。その後、必要に応じて同様の流れによりパケット４０、４２、４４および４６が送受信される。

なお、図２においては、無線通信装置１０Ｂが送信権を付与する際に送信するパケットがアグリゲーションパケットである例を示したが、パケットはアグリゲーションされていなくてもよい。同様に、図２においては、無線通信装置１０Ａがアグリゲーションされていないパケットを送信する例を示したが、無線通信装置１０Ａはアグリゲーションパケットを送信してもよい。各無線通信装置１０がアグリゲーションパケットを送信するか否かは、例えば各無線通信装置１０に滞留しているパケット量、ブロックＡＣＫプロトコルの状態を含むアグリゲーションポリシーに依存する。

また、本明細書においては、獲得している送信権を通信相手に付与する側を「イニシエータ」と、送信権を付与される側を「レスポンダ」と称する場合がある。すなわち、上記の例では、無線通信装置１０Ｂが「イニシエータ」に該当し、無線通信装置１０Ａが「レスポンダ」に該当する。しかし、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂは「イニシエータ」としても「レスポンダ」としても機能することが可能である。そこで、以下では、無線通信装置１０Ｂが「レスポンダ」として機能し、無線通信装置１０Ａが「イニシエータ」として機能する例に重きをおいて説明する。

以上説明したように、ＲＤ方式によれば、イニシエータが適切にレスポンダに対して送信権を付与することにより、レスポンダにおけるＣＡＭＡ／ＣＡ手順による送信権の取得プロセスの頻度が低減される。その結果、パケット衝突およびパケット衝突に伴うコンテンションウィンドウの増大を抑制し、スループットの増大を図ることができる。

しかし、イニシエータが何をトリガにして送信権を付与するかについては、具体的な検討がなされていなかった。そこで、当該事情に鑑みて本実施形態にかかる無線通信装置１０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置１０によれば、所定条件を満たす場合に送信権の付与を行なうことにより、スループットの向上を図ることができる。以下、このような無線通信装置１０について図５〜図８を参照して説明する。

〔２〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
（レスポンダ側）
まず、図５を参照し、レスポンダとしての機能を有する無線通信装置１０Ｂの構成を説明する。

図５は、レスポンダとしての機能を有する無線通信装置１０Ｂの構成を示した機能ブロック図である。図５に示したように、当該無線通信装置１０Ｂは、上位レイヤ１０４と、送信データ生成部１０８と、送信処理部１１２と、アンテナ１１６と、データバッファ１２０と、制御部１２４と、受信処理部１２８と、を備える。

送信データ生成部１０８は、上位レイヤ１０４から入力されるデータに基づいてパケット、またはアグリゲーションパケット（データフレーム）を生成する生成部としての機能を有する。ここで、送信データ生成部１０８は、パケット、またはアグリゲーションパケットを構成する複数のパケット（単位データ）の各々に、固有のインデックスとなる連続的なシーケンス番号（識別情報）を割り当て、記載する。

なお、上位レイヤ１０４から入力されるデータとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトウェアなどの任意のデータがあげられる。

また、送信データ生成部１０８により生成されたパケット、またはアグリゲーションパケットは、送信処理部１１２に供給されるとともに、データバッファ１２０に一時的に保持される。なお、送信データ生成部１０８は、アグリゲーションパケット以外にも、ブロックＡＣＫやＡＣＫなどの任意の送信データを生成することができる。

送信処理部１１２は、制御部１２４による制御に基づき、送信データ生成部１０８から供給されたパケット、またはアグリゲーションパケットを信号処理し、高周波信号に変換する。なお、送信処理部１１２による信号処理の内容は無線通信装置１０Ｂに実装されている通信機能に応じて異なる。

例えば、無線通信装置１０Ｂは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇなどに規定される無線通信機能を有してもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに規定されるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）通信機能を有してもよい。また、無線通信装置１０Ｂは、ＩＥＥＥ８０２．１６に企画されるＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）に対応する通信機能を有してもよい。さらに、無線通信装置１０Ｂは、ＩＥＥＥ８０２．３に規定される有線ＬＡＮに対応する通信機能を有してもよい。

アンテナ１１６は、送信処理部１１２により高周波信号に変換されたパケット、またはアグリゲーションパケットを送信する送信部としての機能を有する。また、アンテナ１１６は、無線通信装置１０Ａなどの周囲の通信装置から送信されたパケットを受信する受信部としての機能を有する。

受信処理部１２８は、アンテナ１１６により受信されたパケットを信号処理により復号する。当該受信処理部１２８による信号処理の内容も、送信処理部１１２と同様に、無線通信装置１０Ｂに実装されている通信機能により異なる。

データバッファ１２０は、送信データ生成部１０８により生成されたパケット、アグリゲーションパケット、および受信処理部１２８により受信されたパケットを一時的に保持する記憶部としての機能を有する。送信データ生成部１０８により生成されたアグリゲーションパケットは、無線通信装置１０Ａに正常に到達しなかった場合（データ損失が生じた場合）に再送するためにデータバッファ１２０に保持される。

したがって、無線通信装置１０Ａからアグリゲーションパケットが正常に受信された旨のＡＣＫが受信処理部１２８により復号された場合、当該アグリゲーションパケットはデータバッファ１２０から削除される。また、アグリゲーションパケット少なくとも一部が正常に受信された旨のＡＣＫが受信処理部１２８により復号された場合にも同様に、当該一部のパケットはデータバッファ１２０から削除される。例えば、シーケンス番号が「７」であるパケットが正常に受信された旨のＡＣＫが受信処理部１２８により復号された場合、シーケンス番号が「７」であるパケットがデータバッファ１２０から削除される。

なお、このようなデータバッファ１２０は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。

制御部１２４は、無線通信装置１０Ａから送信権が付与されるなどして送信権を獲得した場合に、無線通信装置１０Ｂからパケット、またはアグリゲーションパケットが送信されるよう送信処理部１１２を制御する。具体的には、制御部１２４は、受信処理部１２８により復号されたＭＡＣヘッダ中のＨＴＣｏｎｔｒｏｌに含まれるＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵの記載に基づいて送信権の有無を判断することができる。

なお、上記では無線通信装置１０Ｂがレスポンダとして機能するための構成を抽出して説明したが、無線通信装置１０Ｂは、以下説明する無線通信装置１０Ａのようにイニシエータとして機能するための構成を有してもよい。

（イニシエータ側）
次に、図６を参照し、イニシエータとしての機能を有する無線通信装置１０Ａについて説明する。

図６は、イニシエータとしての機能を有する無線通信装置１０Ａの構成を示した機能ブロック図である。図６に示したように、当該無線通信装置１０Ａは、アンテナ１５０と、受信処理部１５４と、バッファ１５８と、シーケンス番号管理部１６２と、上位レイヤ１６６と、送信権獲得部１７０と、送信データ生成部１７４と、送信処理部１７８と、を備える。

アンテナ１５０は、無線通信装置１０Ｂなどの周囲の通信装置とのインターフェースである。具体的には、アンテナ１５０は、送信処理部１７８から供給されるブロックＡＣＫやアグリゲーションパケットなどを送信する送信部としての機能、および周囲の通信装置からブロックＡＣＫやアグリゲーションパケットなどを受信する受信部としての機能を有する。

受信処理部１５４は、アンテナ１５０により受信されたブロックＡＣＫやアグリゲーションパケットを信号処理により復号する。また、受信処理部１５４は、アンテナ１５０によりアグリゲーションパケットが受信された場合、アグリゲーションパケットを構成するパケットごとのデータ損失の有無を判断する。例えば、アグリゲーションパケットを構成する各パケットにはパリティビットが付加されており、受信処理部１５４は、当該パリティビットに基づいてデータ損失の有無を判断することができる。なお、当該受信処理部１５４による信号処理の内容は、無線通信装置１０Ｂと同様に、無線通信装置１０Ａに実装されている通信機能により異なる。

バッファ１５８には、受信処理部１５４により復号されたパケット、アグリゲーションパケット、またはアグリゲーションパケットの一部が一時的に保持される。さらに、バッファ１５８には、シーケンス番号管理部１６２による管理に基づきＡＣＫマップが記録される。かかるバッファ１５８は、無線通信装置１０Ｂのデータバッファ１２０と同様に、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭおよびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯディスクなどの記憶媒体であってもよい。

シーケンス番号管理部１６２は、受信処理部１５４により正常に復号されたパケットのシーケンス番号をＡＣＫマップに記載する。したがって、アグリゲーションパケットを構成する全てのパケットが正常に復号された場合、連続するシーケンス番号がアグリゲーションパケットを構成するパケットの数だけＡＣＫマップに記載される。そして、ＡＣＫマップに記載されているシーケンス番号が連続している場合（シーケンス番号に抜けがない場合、歯抜けでない場合）、当該シーケンス番号を有するパケットがバッファ１５８から上位レイヤ１６６へ出力される。

一方、ＡＣＫマップに記載されているシーケンス番号が不連続である場合、抜けているシーケンス番号を有するパケットが受信されてＡＣＫマップのシーケンス番号が連続するまで、当該シーケンス番号を有するパケットはバッファ１５８に保持され続ける。かかる構成により、上位レイヤへのパケットの連続的な出力（Ｉｎ−Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）が実現される。

ただし、抜けているシーケンス番号を有するパケットの受信まで上限なくバッファ１５８にパケットを保持させておくことは送受信装置間でのレイテンシの増大を招来する。このため、バッファ１５８に保持されている先頭のシーケンス番号Ｎから一定区間のウィンドウ値Ｗを設定することが有効である。具体的には、受信処理部１５４によりＮ＋Ｗ以上のシーケンス番号を有するパケットが復号されると、抜けているシーケンス番号以前のパケットをバッファ１５８から削除し、当該パケット以降の連続したシーケンス番号を有するパケットを出力してもよい。

送信権獲得部１７０は、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ手順などの任意の方法により一定期間にわたる送信権を獲得する。送信権獲得部１７０により送信権が獲得されると、シーケンス番号管理部１６２は、ＡＣＫマップを参照することにより、バッファ１５８に保持されているパケットのシーケンス番号の抜けの有無を判断する。すなわち、シーケンス番号管理部１６２は、無線通信装置１０Ｂから送信されたアグリゲーションパケットを構成するパケットごとのデータ損失の有無を判断する判断部としての機能を有する。なお、上記では送信権獲得方法の一例としてＣＳＭＡ／ＣＡ手順をあげたに過ぎず、送信権獲得方法はかかる例に限定されない。例えば、送信権獲得部１７０は、無線ＬＡＮの基地局からのＰｏｌｌｉｎｇによって送信権を獲得しても、時分割されたフレーム中のタイムスロットの割り当てに基づいて送信権を獲得してもよい。

送信データ生成部１７４は、ＡＣＫマップにおいてシーケンス番号の抜けがあるとシーケンス番号管理部１６２により判断されると、ＭＡＣヘッダ中のＨＴＣｏｎｔｒｏｌに含まれるＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵに「１」が記載されたパケット（付与データ）を生成する。すなわち、本実施形態にかかる無線通信装置１０Ａは、データ損失の発生によりバッファ１５８に滞留しているパケットが存在していることをトリガに、通信相手である無線通信装置１０Ｂへ送信権を付与する。かかる構成により、レイテンシを低減しつつ、スループットの向上を図ることができる。

送信処理部１７８は、送信データ生成部１０８により生成されたアグリゲーションパケットやブロックＡＣＫなどを信号処理し、高周波信号に変換する。なお、送信処理部１７８による信号処理の内容は、受信処理部１５４と同様に、無線通信装置１０Ａに実装されている通信機能に応じて異なる。

なお、上記では無線通信装置１０Ａがイニシエータとして機能するための構成を抽出して説明したが、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂのようにレスポンダとして機能するための構成を有してもよい。

〔３〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
以上、図５および図６を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成について説明した。続いて、図７および図８を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０の動作例を説明する。

図７は、本実施形態にかかる無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂ間で行なわれる通信の具体例を示した説明図である。まず、図７に示したように、無線通信装置１０Ｂが無線通信装置１０Ａへアグリゲーションパケット５２（Ａ−ＭＰＤＵ）を送信する。ここで、アグリゲーションパケット５２には、シーケンス番号１０〜１４を有する各パケットが含まれる。

しかし、図７に示したように、無線通信装置１０Ａにおいてシーケンス番号１１を有するパケットが正常に復号されなかった場合、無線通信装置１０Ａのシーケンス番号管理部１６２は、シーケンス番号１１が抜けたＡＣＫマップを作成する。また、無線通信装置１０Ａの送信データ生成部１７４は、シーケンス番号１１を有するパケットを正常に復号できなかった旨記載されたブロックＡＣＫ５４を生成し、アンテナ１５０が当該ブロックＡＣＫ５４を無線通信装置１０Ｂへ送信する。

その後、無線通信装置１０Ａの送信権獲得部１７０がＣＳＭＡ／ＣＡ手順により送信権を獲得すると、シーケンス番号管理部１６２がＡＣＫマップを確認し、図７に示した例においてはシーケンス番号１１が抜けていると判断する。かかるシーケンス番号管理部１６２による判断を受け、送信データ生成部１７４は、ＭＡＣヘッダ中のＨＴＣｏｎｔｒｏｌに含まれるＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵに「１」が記載されたアグリゲーションパケット５６を生成する。そして、アンテナ１５０が当該アグリゲーションパケット５６を無線通信装置１０Ｂへ送信することにより、無線通信装置１０Ｂへの送信権の付与が行なわれる。

無線通信装置１０Ｂは、アグリゲーションパケット５６を受信すると、当該アグリゲーションパケット５６に応答するブロックＡＣＫ５８を送信する。ここで、ブロックＡＣＫ５８には、送信意思があることを示すため、ＭＡＣヘッダ中のＨＴＣｏｎｔｒｏｌに含まれるＲＤＧ／ＭｏｒｅＰＰＤＵに「１」が記載されている。その後、送信データ生成部１０８は、データバッファ１２０に保持されているシーケンス番号１１を有するパケット、および新たなパケット（シーケンス番号１５および１６）を含むアグリゲーションパケット６０を生成する。そして、アンテナ１１６が当該アグリゲーションパケット６０を無線通信装置１０Ａへ送信する。

そして、アグリゲーションパケット６０を構成する全パケットが受信処理部１５４において正常に復号されると、全パケットが正常に受信された旨記載されたブロックＡＣＫ６２を送信データ生成部１７４が生成し、アンテナ１５０が送信する。また、シーケンス番号管理部１６２によりＡＣＫマップにシーケンス番号１１が追加され、ＡＣＫマップのシーケンス番号が連続的になるため、シーケンス番号が１０〜１４であるパケットがバッファ１５８から上位レイヤ１６６へ出力される。また、無線通信装置１０Ｂのデータバッファ１２０からシーケンス番号１１を有するパケットが削除される。

図８は、イニシエータとして機能する無線通信装置１０Ａの動作の流れを示したフローチャートである。図８に示したように、まず、無線通信装置１０Ａがアグリゲーションパケットを受信すると（Ｓ２１０）、送信データ生成部１７４により生成されたブロックＡＣＫの送信、およびシーケンス番号管理部１６２によるＡＣＫマップの作成が行なわれる（Ｓ２２０）。

その後、送信権獲得部１７０がＣＳＭＡ／ＣＡ手順により送信権を獲得すると（Ｓ２３０）、シーケンス番号管理部１６２が、ＡＣＫマップを参照することにより、アグリゲーションパケットが正常に受信されたか否かを判断する（Ｓ２４０）。そして、アグリゲーションパケットが正常に受信されたとシーケンス番号管理部１６２により判断された場合、送信データ生成部１７４が通信相手に送信権を付与するためのパケットを生成し、当該パケットが無線通信装置１０Ａから送信される（Ｓ２５０）。

〔４〕まとめ
以上説明したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、受信したアグリゲーションパケットを構成する各パケットのＡＣＫマップを保持し、当該ＡＣＫマップのシーケンス番号が連続であるか否かに基づいて送信権の付与を行なう。このような本実施形態にかかる無線通信装置１０は、例えばＨＤストリームの無線伝送などのＴＣＰを利用するアプリケーションにおいて顕著な効果を発揮する。

具体的には、ＨＤストリームの伝送方向と逆方向にＴＣＰのＡＣＫが発生するが、上記のようにＡＣＫマップに基づく送信権の付与を行なうことにより、シーケンス番号の連続性を確保した上位レイヤへのパケット転送を迅速に行ない、レイテンシを向上できる。また、送信権の獲得に必要なバックオフ動作が必要となる頻度が抑制されるため、スループットの向上を図ることができる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記では、無線通信装置１０がＡＣＫマップに基づいて送信権を付与するか否かを判断する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、無線通信装置１０はビーコンに記載されている情報に基づいて送信権を付与するか否かを判断してもよい。ビーコンは、複数の通信装置が無線ネットワークを形成するために周期的に各通信装置から送信される管理情報である。

かかるビーコンには、送信パケットの有無が記載されるＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ）と呼ばれるフィールドが含まれる。したがって、無線通信装置１０は、かかるＴＩＭを参照し、通信相手に送信パケットが存在する場合に送信権を付与することにより、レイテンシの低減、およびスループットの向上を図ることができる。

また、上記実施形態においては、無線通信装置１０Ａがイニシエータとして機能し、無線通信装置１０Ｂがレスポンダとして機能する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、無線通信装置１０Ｂがイニシエータとして機能し、無線通信装置１０Ａがレスポンダとして機能してもよい。

また、本明細書の無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂの処理における各ステップは、必ずしも模式図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂの処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂに内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂの各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図５および図６の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示した説明図である。 ＲＤ方式による通信の流れの一例を示した説明図である。 ＭＡＣヘッダの構成例を示した説明図である。 ＭＡＣヘッダ中のＨＴＣｏｎｔｒｏｌの構成例を示した説明図である。 レスポンダとしての機能を有する無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。 イニシエータとしての機能を有する無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。 本実施形態にかかる無線通信装置間で行なわれる通信の具体例を示した説明図である。 イニシエータとして機能する無線通信装置の動作の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ 無線通信装置
１１６、１５０ アンテナ
１０８、１７４ 送信データ生成部
１１２、１７８ 送信処理部
１２０ データバッファ
１２８、１５４ 受信処理部
１５８ バッファ
１６２ シーケンス番号管理部
１７０ 送信権獲得部

Claims (8)

1. 通信相手から送信された複数の単位データを含むデータフレームを受信する受信部と；
   前記受信部により受信されたデータフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断する判断部と；
   送信権を獲得する送信権獲得部と；
   前記判断部により少なくともいずれかの単位データにデータ損失があったと判断された場合、前記送信権獲得部により獲得された送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成する生成部と；
   を備える、通信装置。
2. 前記通信装置は、前記判断部による判断結果を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記生成部は、前記送信権獲得部により送信権が獲得されると、前記記憶部に記憶されている判断結果に基づいて前記付与データを生成する、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記単位データの各々には連続的な識別情報が含まれ、
   前記記憶部は、データ損失が無かったと前記判断部により判断された単位データの識別情報を記憶し、
   前記生成部は、前記記憶部に記憶されている識別情報が不連続である場合に前記付与データを生成する、請求項２に記載の通信装置。
4. 前記通信装置は、前記判断部による判断結果を前記通信相手に送信する送信部をさらに備える、請求項１に記載の通信装置。
5. 前記受信部は、複数の通信装置が無線ネットワークを形成するための管理情報を前記通信相手から受信し、
   前記生成部は、前記通信相手に自装置宛のデータが存在することが前記管理情報に記載されている場合に前記付与データを生成する、請求項１に記載の通信装置。
6. 通信相手から送信された複数の単位データを含むデータフレームを受信するステップと；
   前記データフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断するステップと；
   送信権を獲得するステップと；
   前記単位データのいずれかにデータ損失があったと判断した場合、前記送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成するステップと；
   を含む、通信方法。
7. コンピュータを、
   通信相手から送信された複数の単位データを含むデータフレームを受信する受信部と；
   前記受信部により受信されたデータフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断する判断部と；
   送信権を獲得する送信権獲得部と；
   前記判断部により少なくともいずれかの単位データにデータ損失があったと判断された場合、前記送信権獲得部により獲得された送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成する生成部と；
   として機能させるための、プログラム。
8. 複数の単位データを含むデータフレームを送信する第１の通信装置と；
   前記データフレームを受信する受信部、
   前記受信部により受信されたデータフレームに含まれる単位データごとにデータ損失があったか否かを判断する判断部、
   送信権を獲得する送信権獲得部、および、
   前記判断部により少なくともいずれかの単位データにデータ損失があったと判断された場合、前記送信権獲得部により獲得された送信権を前記通信相手に付与するための付与データを生成する生成部、
   を備える第２の通信装置と；
   を備える、通信システム。
   
   
   
   

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